一种面向多目标的异构无人艇集群分布式协同决策方法

    公开(公告)号:CN118732690B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411224245.2

    申请日:2024-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种面向多目标的异构无人艇集群分布式协同决策方法,通过获取无人艇与目标之间的防卫点的二维空间位置坐标,获取第一博弈模型中的参与者所采取的第一执行策略的综合收益;进而获取最终的第一执行策略,接着获取第二执行策略的综合收益,以获取无人艇的最终的第二执行策略,进而获取目标的下一决策时刻的二维空间位置坐标,最后判断无人艇集群与目标集群的博弈任务是否结束。本发明能够考虑了无人艇与目标数量较多时所带来的计算负担,能够在保证各无人艇之间协同效果的基础上,简化问题建模和求解的复杂度,决策速度快,使无人艇集群高效协同,能够快速靠近目标,从而使得博弈任务快速完成,具有较强的可行性。

    一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法

    公开(公告)号:CN118631504B

    公开(公告)日:2025-02-21

    申请号:CN202410664207.2

    申请日:2024-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法,建立了考虑外部环境干扰和由通信网络传输时滞引起的输入延迟的无人艇的状态空间模型,并将其转化,利用转化后的无输入延迟模型,建立了无人艇的输出反馈状态观测器,针对状态不能直接策略的情况,利用状态观测器重构无人艇状态。同时建立了均匀量化器,有效减少通信频率和对带宽的占用。基于无人艇状态空间模型的通信网络拓扑图,获取无人艇在DoS网络攻击持续时间内的攻击误差,构建事件触发条件,并建立了基于无人艇的事件触发量化的一致性充分条件的一致性协议,能够实现在多种复杂通信情况下,使多无人艇保持一致性。极大地提升了无人艇的控制性能,能够抵抗多通道受独立DoS攻击的情况,为无人艇的广泛应用提供了重要的技术支撑。

    一种可拓展的无人艇集群协同避障决策方法

    公开(公告)号:CN119396156A

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202411531182.5

    申请日:2024-10-30

    Abstract: 本发明公开了一种可拓展的无人艇集群协同避障决策方法,通过建立基于无人艇集群协同突防任务场景,确定基于马尔科夫博弈模型的进攻方无人艇集群的联合状态空间、动作空间以及奖励函数,建立进攻方无人艇的预测网络,以获取进攻方无人艇的加速度和角速度,完成进攻方无人艇集群的协同避障决策。本发明的预测模型,能够基于多维度的特征输入,对进攻方无人艇的加速度和角速度进行预测,结合注意力机制,使得预测模型具备泛化性和拓展性,解决了当无人艇发生碰撞导致集群规模发生变化时,剩余进攻方无人艇无法继续执行突防任务的问题。

    基于循环Transformer模型的船舶运动预测方法

    公开(公告)号:CN118790432A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202410859719.4

    申请日:2024-06-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于循环Transformer模型的船舶运动预测方法,通过对船舶运动时间序列数据进行预处理,并将预处理后的船舶运动时间序列数据进行分段,在将分段后的船舶运动时间序列数据序列分块,大大降低了计算机内存资源;进而基于所建立的循环Transformer的船舶运动预测模型,输入至所述循环Transformer的船舶运动预测模型,获取块数据输出嵌入向量序列;最终获取船舶运动横摇角度的预测值、纵摇角度的预测值和垂荡高度的预测值,以对船舶的运动进行预测。本发明通过采用船舶运动时间序列数据,捕捉船舶姿态的长程依赖关系和复杂动态模式,提高预测精度。所建立的循环Transformer的船舶运动预测模型具有良好的泛化能力,能适应实时预测需求,能在短时间内生成准确的船舶姿态预测结果,同时能够有效捕捉船舶运动的非线性和随机性,更好的适应不同类型船舶和海洋环境的变化。

    一种水弹性船模船体梁设计方法
    5.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117682021A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311866676.4

    申请日:2023-12-29

    Abstract: 本发明公开了一种水弹性船模船体梁设计方法,规范了缩尺比的取值方法,将总的试验船舶船体梁分成变截面的第一试验船模船体梁和第二试验船模船体梁,更精确地满足了实船与船模刚度相似以及质量相似的要求;通过试验船模船体梁的重心高度,第二试验船模船体梁底部的最低点所在的水平面相对于试验船模底部的水平面的高度,第一/第二试验船模船体梁的横剖面面积、第一试验船模船体梁底部与第二试验船模船体梁顶部之间的距离完成对船体梁的设计。解决了当前水弹性船模船体梁设计方法中的部分关键问题,提高了水弹性船模试验的理论精度,为船舶模型试验技术研究的进一步发展提供了参考依据,更好地保障了基于水弹性船模试验的大型船舶的结构安全性。

    一种基于光流卷积神经网络的鲁棒性粒子图像测速方法

    公开(公告)号:CN117333516A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311265831.7

    申请日:2023-09-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于光流卷积神经网络的鲁棒性粒子图像测速方法,包括构建光流卷积神经网络模型,所述光流卷积神经网络的特征编码器为基于Transformer机制的特征编码器,根据粒子图像的特征构建4D的相关代价体,对4D的相关代价体进行下采样后得到相关金字塔,采用互相关算法计算粒子图像对的粗略速度场,构建基于卷积GRU的光流更新器,根据相关金字塔的相关值预测粒子图像的速度场,并基于互相关算法计算的粗略速度场,迭代更新粒子图像的速度场,生成PIV数据集并从中选择训练集,利用L1距离损失函数对光流卷积神经网络模型的参数进行优化,并根据优化后的光流卷积神经网络模型对粒子图像进行测速。本发明有效提高估计速度场的精度、空间分辨率和鲁棒性。

    一种基于国际海上避碰规则的避碰导航方法

    公开(公告)号:CN115479606A

    公开(公告)日:2022-12-16

    申请号:CN202211110337.9

    申请日:2022-09-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于国际海上避碰规则的避碰导航方法,包括:S1:当他船进入本船雷达范围时,获取最小会遇时间、最小会遇距离、船舶进距与船长的无因次化比值、船舶旋回初径与船长的无因次化比值;S2:获取船舶领域动态模型的基本参数,并计算船舶领域的特征点的坐标;S3:获取对本船与他船的会遇局势的判断结果;S4:对本船进行导航,确保会遇航行的安全。本发明根据船舶领域各特征点坐标,建立船舶动态模型,对船舶的会遇局势进行判断,进而对本船进行导航,确保会遇航行的安全。将针对COLREGS中划分的会遇局势转化为数学判定条件的方法,辅助船舶进行避碰行动决策,能够安全、规范、有效地完成船舶会遇局势的避碰行动。

    一种考虑切换代价的无人船编队动态队形调整方法

    公开(公告)号:CN118859930B

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202410809974.8

    申请日:2024-06-21

    Abstract: 本发明公开了一种考虑切换代价的无人船编队动态队形调整方法,S1:构建无人船编队能耗计算模型,无人船编队能耗计算模型用于计算编队总能耗;S2:构建编队能耗历史数据矩阵和编队能耗当前数据矩阵;S3:构建动态目标函数,基于动态目标函数和编队能耗当前数据矩阵得到当前动态数据矩阵;构建编队能耗未来数据矩阵,从而得到编队能耗时域数据库;S4:基于时域鲁棒优化算法和动态目标函数确定合理的局部最优决策变量;S5:采用野狗优化算法对合理的局部最优决策变量进行优化,最终得到最优间距配置序列;构建的无人船编队队形即为无人船节能编队队形。本发明不仅为无人船编队在海浪中持续航行提供一种低成本调度的队形切换决策,还可以确保编队调整后的队形仍具有节能效果,实现无人船编队在长距离航行中的动态节能,为推动船舶绿色航运事业的发展起到关键作用。

    一种面向多目标的异构无人艇集群分布式协同决策方法

    公开(公告)号:CN118732690A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411224245.2

    申请日:2024-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种面向多目标的异构无人艇集群分布式协同决策方法,通过获取无人艇与目标之间的防卫点的二维空间位置坐标,获取第一博弈模型中的参与者所采取的第一执行策略的综合收益;进而获取最终的第一执行策略,接着获取第二执行策略的综合收益,以获取无人艇的最终的第二执行策略,进而获取目标的下一决策时刻的二维空间位置坐标,最后判断无人艇集群与目标集群的博弈任务是否结束。本发明能够考虑了无人艇与目标数量较多时所带来的计算负担,能够在保证各无人艇之间协同效果的基础上,简化问题建模和求解的复杂度,决策速度快,使无人艇集群高效协同,能够快速靠近目标,从而使得博弈任务快速完成,具有较强的可行性。

    一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法

    公开(公告)号:CN118631504A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410664207.2

    申请日:2024-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法,建立了考虑外部环境干扰和由通信网络传输时滞引起的输入延迟的无人艇的状态空间模型,并将其转化,利用转化后的无输入延迟模型,建立了无人艇的输出反馈状态观测器,针对状态不能直接策略的情况,利用状态观测器重构无人艇状态。同时建立了均匀量化器,有效减少通信频率和对带宽的占用。基于无人艇状态空间模型的通信网络拓扑图,获取无人艇在DoS网络攻击持续时间内的攻击误差,构建事件触发条件,并建立了基于无人艇的事件触发量化的一致性充分条件的一致性协议,能够实现在多种复杂通信情况下,使多无人艇保持一致性。极大地提升了无人艇的控制性能,能够抵抗多通道受独立DoS攻击的情况,为无人艇的广泛应用提供了重要的技术支撑。

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